Manche Menschen bleiben bis ins hohe Alter geistig beweglich, andere entwickeln schon deutlich früher kognitive Einschränkungen. Warum das so ist, gehört zu den großen Fragen der Neurowissenschaften. Die Antwort fällt zunehmend komplex aus: Nicht einzelne Risikofaktoren entscheiden über die Gesundheit des Gehirns, sondern ein Geflecht aus biologischen, sozialen und ökologischen Einflüssen, das Menschen ein Leben lang begleitet.

Zwei internationale Studien unter Beteiligung des Forschungszentrums Jülich liefern nun neue Hinweise darauf, wie dieses Geflecht wirkt. Im Zentrum steht dabei ein Konzept, das in der Gesundheitsforschung zunehmend an Bedeutung gewinnt: das sogenannte Exposom. Gemeint ist die Gesamtheit aller Umwelt- und Lebensfaktoren, denen ein Mensch im Laufe seines Lebens ausgesetzt ist – von Ernährung und Bewegung über Krankheiten bis hin zu Luftqualität, sozialem Status oder politischen Rahmenbedingungen.

Die Forschenden betrachten diese Einflüsse nicht isoliert, sondern als zusammenhängendes System. Ihr Ziel: besser zu verstehen, warum Gehirne unterschiedlich altern.

Mehr als 260 Faktoren 

Die erste der beiden Studien untersucht das Exposom auf individueller Ebene. Grundlage sind Daten der UK Biobank, einer der weltweit größten Langzeitstudien mit Gesundheitsinformationen von Hunderttausenden Menschen.

Die Arbeiten wurden unter der Leitung von Prof. Dr. Sarah Genon am Institut für Neurowissenschaften und Medizin – Gehirn und Verhalten des Forschungszentrums Jülich durchgeführt. Erstautor ist Mostafa Mahdipour, Doktorand in ihrer Arbeitsgruppe.

Im Mittelpunkt stand die Frage, wie persönliche Lebensumstände die Entwicklung des Gehirns beeinflussen. Dazu analysierte das Forschungsteam mithilfe zweier KI-gestützter Modelle den Einfluss von mehr als 260 verschiedenen Faktoren auf Gesundheit und Alter des Gehirns.

Ein Modell bestimmte anhand von MRT-Aufnahmen den aktuellen Zustand des Gehirns. Das zweite verknüpfte diese Informationen mit individuellen Gesundheits- und Lebensstilmerkmalen. Besonders bedeutsam erwiesen sich Faktoren aus dem Bereich der Herz-Kreislauf- und Stoffwechselgesundheit sowie Verhaltensweisen wie Rauchen, Alkoholkonsum und Ernährung.

Die Studie zeigt erstmals detailliert, wie sich individuelle Lebens- und Gesundheitsfaktoren über die gesamte Lebensspanne hinweg auf das Gehirnalter auswirken.

Nicht nur das Risiko zählt, sondern seine Dauer

Eine zentrale Erkenntnis der Untersuchung lautet: Risikofaktoren entfalten ihre Wirkung nicht unabhängig von Zeit. Entscheidend ist nicht allein, welcher Belastung Menschen ausgesetzt sind, sondern auch, wie lange und in welcher Lebensphase dies geschieht.

So stehen langjährige Belastungen durch Bluthochdruck oder Rauchen in engem Zusammenhang mit einer ungünstigeren Entwicklung der Gehirnstruktur. Die Ergebnisse legen nahe, dass frühe Prävention besonders wirksam sein könnte. Wer gesundheitliche Risiken rechtzeitig erkennt und reduziert, verbessert nicht nur seine allgemeine Gesundheit, sondern möglicherweise auch die langfristigen Voraussetzungen für ein gesundes Gehirn.

Die Gesellschaft altert mit dem Gehirn

Die zweite Studie erweitert den Blickwinkel erheblich. Statt individueller Faktoren untersucht sie die gesellschaftlichen und ökologischen Bedingungen, unter denen Menschen leben.

Für die Analyse wertete ein internationales Forschungsteam Daten von rund 18.700 Menschen aus 34 Ländern aus. Die Datensätze wurden mit umfangreichen Informationen zu Umwelt- und Gesellschaftsfaktoren verknüpft. An dem Projekt waren rund 100 Forschende beteiligt, darunter auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich. Prof. Dr. Sarah Genon arbeitete dabei gemeinsam mit Dr. Masoud Tahmasian vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin – Gehirn und Verhalten.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Alterung des Gehirns auch von Faktoren beeinflusst wird, die weit außerhalb der Kontrolle des Einzelnen liegen. Luftverschmutzung, klimatische Bedingungen, soziale Ungleichheit oder politische Rahmenbedingungen stehen in engem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit, mit der Gehirne altern.

Dazu zählen etwa Unterschiede beim Zugang zur Gesundheitsversorgung oder die Ausgestaltung sozialer Sicherungssysteme. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass diese äußeren Bedingungen teilweise sogar unabhängig von individuellen Risikofaktoren oder bestehenden Erkrankungen einen messbaren Einfluss auf die Gehirngesundheit haben.

Das Gehirn als Produkt seiner Umwelt

Zusammengenommen zeichnen beide Studien ein Bild von Gehirngesundheit, das weit über klassische Vorstellungen von Prävention hinausgeht. Sie zeigen, dass individuelle Entscheidungen zwar wichtig sind, sich aber immer innerhalb gesellschaftlicher und ökologischer Rahmenbedingungen entfalten.

In einen größeren wissenschaftlichen Zusammenhang werden die Ergebnisse durch einen aktuellen Übersichtsartikel in Nature Reviews Neuroscience eingeordnet. Erstautorin ist Prof. Dr. Sarah Genon.

Die Arbeit präsentiert keine neuen Daten, sondern beschreibt einen Perspektivwechsel: Gehirngesundheit wird als Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels biologischer, individueller und gesellschaftlicher Faktoren verstanden. Das gilt nicht nur für Alterungsprozesse, sondern ebenso für die Entwicklung des Gehirns und für psychische Erkrankungen wie Depressionen.

Besonders kritisch betrachten die Autorinnen und Autoren die bislang dominante Perspektive vieler Forschungsansätze. So basieren zahlreiche Modelle vor allem auf Daten aus wohlhabenden Ländern und bilden die globale Vielfalt menschlicher Lebensrealitäten nur unzureichend ab.

„Einzelne Risikofaktoren greifen oft zu kurz. Entscheidend ist, ihr Zusammenspiel über die Lebensspanne hinweg zu verstehen“, sagt Genon.

Neue Methoden für komplexe Zusammenhänge

Das Exposom umfasst eine Vielzahl miteinander verflochtener Einflussgrößen. Entsprechend anspruchsvoll ist seine wissenschaftliche Untersuchung.

Nach Ansicht der Forschenden werden deshalb neue methodische Ansätze benötigt. Insbesondere Verfahren des maschinellen Lernens sowie große und vielfältige Datensätze eröffnen neue Möglichkeiten, die Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Gesellschaft und individueller Gesundheit systematisch zu analysieren.

Die beiden aktuellen Studien gelten als Beispiele dafür, wie solche Methoden künftig eingesetzt werden können. Langfristig könnten daraus personalisierte Präventionsstrategien entstehen, digitale Modelle der Gehirngesundheit verbessert und Risikogruppen früher identifiziert werden.

Prävention ist auch eine politische Aufgabe

Die Ergebnisse machen deutlich, dass Gehirngesundheit grundsätzlich beeinflussbar ist. Gleichzeitig zeigen sie die Grenzen eines rein individuellen Präventionsverständnisses auf.

Wer über die Gesundheit des Gehirns spricht, muss deshalb auch über Umweltpolitik, Bildungschancen, soziale Stabilität und den Zugang zu medizinischer Versorgung sprechen. Verbesserte Luftqualität, verlässliche soziale Sicherungssysteme und eine gute Gesundheitsversorgung können ebenso zur Prävention beitragen wie Bewegung, ausgewogene Ernährung oder der Verzicht auf Tabak.

Die Verantwortung liegt damit nicht allein beim Einzelnen, sondern auch bei gesellschaftlichen Institutionen und politischen Entscheidungsträgern.

Demenzprävention neu denken

Die Erkenntnisse ergänzen bestehende Konzepte der Demenzprävention. Darauf weisen auch die Nationalen Wissenschaftsakademien in ihrer aktuellen Stellungnahme zur datengetriebenen Demenzprävention hin. Demnach müssen Präventionsmaßnahmen gezielt an bekannten Risikofaktoren ansetzen. Das gilt sowohl auf individueller als auch auf gesellschaftlicher Ebene.

„Die Möglichkeiten für Demenzprävention werden derzeit nicht ausgeschöpft. Dafür müssen wir das Zusammenspiel von Risikofaktoren besser verstehen und Menschen in der Prävention individueller unterstützen“, sagt Prof. Svenja Caspers, Leiterin der Akademien-Arbeitsgruppe vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin – Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns am Forschungszentrum Jülich.

Die beiden Studien liefern dafür nun eine wissenschaftliche Grundlage. Sie zeigen, wie eng persönliche Lebensführung, Umweltbedingungen und gesellschaftliche Strukturen miteinander verwoben sind und wie sehr diese Verflechtungen darüber entscheiden können, wie unser Gehirn altert.

Originalpublikationen:
Mahdipour, M., Maleki Balajoo, S., Raimondo, F., et al. (2026). Exposome-wide patterns predict brain health in aging. Nature Communications, 17, 3409. DOI:10.1038/s41467-026-71271-9

Legaz, A., Moguilner, S., Barttfeld, P., et al. (2026). The exposome of brain aging across 34 countries. Nature Medicine, 32, 1838–1851. DOI:10.1038/s41591-026-04302-z

Genon, S., Ibanez, A., Tahmasian, M., et al. (2026). Linking the exposome to the brain–behaviour phenotype. Nature Reviews Neuroscience. Advance online publication. DOI:10.1038/s41583-026-01049-x

Quelle: Forschungszentrum Jülich